語音識(shí)別智能分類垃圾桶

語音識(shí)別智能分類垃圾桶摘要《深圳市生活垃圾分類管理?xiàng)l例》獲廣東省人大常委會(huì)批準(zhǔn)，已于2020年9月1日起正式實(shí)施。對(duì)于還沒接觸或者接觸但不熟悉垃圾分類的居民來說，很容易將生活垃圾錯(cuò)分類，同時(shí)在自主分類的時(shí)候也要花費(fèi)不少時(shí)間。本文主要分析了智能垃圾分類的需求，通過運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)解決目前遇到的問題，介紹了該設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)和使用效果等情況關(guān)鍵詞語音識(shí)別垃圾分類科技與環(huán)保1.設(shè)計(jì)背景生活垃圾分類是將垃圾按照“可回收垃圾”，“有害垃圾”，“廚余垃圾”和“其他垃圾”分門別類投放，目前已經(jīng)在北京、上海、廣州和深圳等地大力宣傳與實(shí)施。但實(shí)際上生活垃圾分類管理?xiàng)l例的實(shí)施還是存在很多問題，即使人們已經(jīng)有了垃圾分類的基本意識(shí)，對(duì)于還沒接觸或者接觸但不熟悉垃圾分類的居民來說，很容易將生活垃圾錯(cuò)分類，同時(shí)在自主分類的時(shí)候也要花費(fèi)不少時(shí)間。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，“垃圾智能分類”這一概念隨著需求衍生，但目前已有的產(chǎn)品或者方案存在以下幾個(gè)問題：大部分在售的智能垃圾桶功能比較簡單，價(jià)格比較昂貴，且主要以圖像識(shí)別與APP應(yīng)用為主，比較繁瑣，實(shí)用性不強(qiáng)同時(shí)，媒體上大量推廣的智能垃圾桶體積小，只能用于展示，家庭應(yīng)用極少。1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)備整體與大部分垃圾桶類似，為圓柱裝，里面有四個(gè)扇形區(qū)域，區(qū)域大小主要參考了各類型生活垃圾的體積與日投遞量，見圖1。

語音識(shí)別智能分類燉圾桶內(nèi)部區(qū)域分布-JlflftKJK圖1語音識(shí)別智能分類垃圾桶內(nèi)部區(qū)域分布圖語音識(shí)別智能分類燉圾桶內(nèi)部區(qū)域分布-JlflftKJK圖1語音識(shí)別智能分類垃圾桶內(nèi)部區(qū)域分布圖1.關(guān)鍵技術(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)背景分析，本設(shè)備主要是基于語音識(shí)別模塊、超聲波測距模塊和舵機(jī)控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)一款語音識(shí)別智能分類垃圾桶，操作簡單，適用性強(qiáng)。設(shè)備工作流程見圖2。亙百有■人？別摸塊運(yùn)作超聲測JL梯塊運(yùn)作亙百有■人？別摸塊運(yùn)作超聲測JL梯塊運(yùn)作Sfi_L電悟音應(yīng)苔舵F1運(yùn)轉(zhuǎn)圖2語音識(shí)別智能分類垃圾桶工作流程圖1.語音識(shí)別模塊語音識(shí)別處理技術(shù)是下一代多模式交互的人機(jī)界面設(shè)計(jì)中的核心技術(shù)之一，本設(shè)計(jì)采用的是以語音交互專用芯片HBR640為核心的語音識(shí)別模塊，該模塊運(yùn)用非特定人語音識(shí)別算法，使用前不需要進(jìn)行錄音和訓(xùn)練，不論性別，要求用戶使用標(biāo)準(zhǔn)普通話，可以得到最好的識(shí)別效果。模塊使用前需要先將固定詞條燒錄到語音識(shí)別模塊中。根據(jù)需求，本設(shè)備暫時(shí)記錄部分詞條，還需要把應(yīng)答語句燒錄到模塊中，識(shí)別與應(yīng)答詞條見表1。同時(shí)，本設(shè)備還在模塊里燒錄了部分?jǐn)M聲詞，用于排除環(huán)境噪音干擾導(dǎo)致的設(shè)備誤判定。表1語音識(shí)別模塊識(shí)別與應(yīng)答詞條廚余垃圾有害垃圾16藥物17油漆18陶器19瓷器20污染紙張1.其他垃圾超聲波測距模塊超聲波測距模塊使用的是HC-SR04模塊，主要用于監(jiān)視環(huán)境狀態(tài)，即當(dāng)語音識(shí)別智能分類垃圾桶的垃圾投遞范圍內(nèi)沒有人時(shí)，整個(gè)設(shè)備處于休眠狀態(tài)，語音識(shí)別模塊不會(huì)工作，有效地防止設(shè)備誤觸發(fā)。1.舵機(jī)控制系統(tǒng)舵機(jī)控制系統(tǒng)由三個(gè)MG90S舵機(jī)組成，用于將桶蓋開口旋轉(zhuǎn)到所識(shí)別的類型的垃圾投遞箱處，然后通過兩個(gè)舵機(jī)將扇形桶蓋打開，等待垃圾投遞結(jié)束后，再將桶蓋合上。系統(tǒng)控制總成整個(gè)系統(tǒng)的單片機(jī)控制器為ArduinoNano模塊，Arduino具有使用簡單，可擴(kuò)展性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。Arduino通過1/O口控制語音識(shí)別模塊識(shí)別垃圾名稱，接收超聲波測距模塊返回的距離信息，并產(chǎn)生PWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)舵機(jī)控制系統(tǒng)。各部分按照程序流程圖的邏輯順序在Arduino的控制下正常運(yùn)行。1.實(shí)用效果在垃圾